2020版高中化学 第2章 第1节 共价键模型 第2课时学案 鲁科版选修3

2020版高中化学 第2章 第1节 共价键模型 第2课时学案 鲁科版选修3

第2课时　共价键的键参数 ‎[学习目标定位]　1.知道键能、键长、键角等键参数的概念，能用键参数说明简单分子的某些性质。2.学会键能与反应热相互求算的方法。‎ 一、共价键参数 ‎1．键能 ‎(1)键能是在101.3 kPa、298 K条件下，断开1 mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量。常用EA－B表示。键能的单位是kJ·mol－1。如：断裂1 mol H—H键吸收的最低能量为436 kJ，即H—H键的键能为436 kJ·mol－1。‎ ‎(2)根据下表中的H—X键的键能回答下列问题：‎ 共价键 H—F H—Cl H—Br H—I 键能/kJ·mol－1‎ ‎565‎ ‎431‎ ‎363‎ ‎297‎ ‎①若使2 mol H—Cl键断裂为气态原子，则发生的能量变化是吸收862_kJ的能量。‎ ‎②表中共价键最难断裂的是H—F键，最易断裂的是H—I键。‎ ‎③由表中键能大小数据说明键能与分子稳定性的关系：HF、HCl、HBr、HI的键能依次减小，说明四种分子的稳定性依次减弱。‎ ‎2．键长 ‎(1)两个成键原子的原子核间的距离叫做该化学键的键长。‎ 13‎ ‎(2)键长与共价键的稳定性之间的关系：一般来说，共价键的键长越短，往往键能越大，这表明共价键越稳定，反之亦然。‎ ‎(3)下列三种分子中：①H2、②Cl2、③Br2，共价键的键长最长的是③，键能最大的是①。‎ ‎3．键角 ‎(1)键角是指在多原子分子中，两个化学键的夹角。在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角决定着共价分子的空间构型。‎ ‎(2)根据空间构型分析下列分子的键角 分子空间构型 键角 实例 正四面体形 ‎109.5°‎ CH4、CCl4‎ ‎60°‎ 白磷(P4)‎ 平面形 ‎120°‎ 苯、乙烯、BF3等 三角锥形 ‎107.3°‎ NH3‎ V形 ‎104.5°‎ H2O 直线形 ‎180°‎ CO2、CS2、CH≡CH ‎(1)共价键参数与分子性质的关系 键能越大，键长越短，分子越稳定。‎ ‎(2)共价键强弱的判断 ‎①由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。‎ ‎②由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固。‎ ‎③由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固。‎ ‎④由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，形成的共价键越稳定。‎ 关键提醒　分子的稳定性与键能和键长有关，而由分子构成的物质的熔、沸点高低与键能和键长无关。‎ ‎(3)键长的判断方法 ‎①根据原子半径判断：在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。‎ ‎②根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，单键键长＞双键键长＞叁键键长。‎ 13‎ 例1　下列叙述中的距离属于键长的是(　　)‎ A．氨分子中两个氢原子间的距离 B．氯分子中两个氯原子间的距离 C．金刚石中任意两个相邻的碳原子核间的距离 D．氯化钠中相邻的氯离子和钠离子核间的距离 答案　C 解析　键长是指形成共价键的两个原子核间的距离，仅仅说成是原子间的距离是错误的。A项，NH3分子中的两个H原子间不存在化学键，错误；B项，未指出是核间距离，错误；C项，金刚石中只要两个碳原子相邻，它们之间就有共价键，正确；D项，NaCl中的阴、阳离子之间形成离子键，没有键长，错误。‎ 例2　下列分子中的键角最大的是(　　)‎ A．CO2 B．NH3‎ C．H2O D．CH2==CH2‎ 答案　A 解析　CO2为直线形分子，键角为180°；NH3为三角锥形结构，键角为107.3°；H2O分子空间构型为V形，键角为104.5°；CH2==CH2为平面结构，键角为120°，故键角最大的是CO2，A正确。‎ 例3　碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：‎ 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/kJ·mol－1‎ ‎347‎ ‎413‎ ‎358‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 ‎(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 解析　(1)C—C键和C—H键的键能比Si—H键和Si—Si键都大，因此烷烃比较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。‎ 13‎ ‎(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。‎ 二、键能与反应焓变的关系 根据已学知识回答下列问题：‎ ‎(1)化学反应的实质是反应物分子中旧化学键的断裂和生成物分子中新化学键的形成。‎ ‎(2)化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为吸热反应，反之则为放热反应。‎ ‎(3)已知H—H、Cl—Cl、H—Cl键的键能分别为436 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1、431 kJ·mol－1。试通过键能数据估算H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的反应热是－183_kJ·mol－1。‎ ‎(1)化学反应中的能量变化是ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。‎ ‎(2)反应热ΔH<0时，为放热反应；ΔH>0时，为吸热反应。‎ 例4　已知‎1 g H2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ，且O2(g)中1 mol O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ，H2O(g)中1 molHO键形成时放出热量463 kJ，则H2(g)中1 mol HH键断裂时吸收热量为(　　)‎ A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 答案　C 解析　因为‎1 g H2(g)完全燃烧生成H2O(g)时放出热量121 kJ，所以1 mol H2(g)与 mol O2(g)完全燃烧生成1 mol H2O(g)时放出热量242 kJ，即H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－242 kJ·mol－1。所发生键的变化为断裂1 mol H—H键和 mol O==O键、形成2 mol H—O键，反应过程中断裂旧键需要吸收的热量为×496 kJ＋QH—H，形成新键释放的能量为2×463 kJ＝926 kJ，所以926 kJ－(×496 kJ＋QH—H)＝242 kJ，解得QH—H＝436 kJ。‎ 例5　氟在自然界中常以CaF2的形式存在。‎ F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋‎3F2(g)===2ClF3(g)　ΔH＝－313 kJ·mol－1，F—F键的键能为159 kJ·mol－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol－1。‎ 答案　172‎ 解析　根据ΔH与键能的关系可得：242 kJ·mol－1＋159 kJ·mol－1×3－ECl－F×6＝－313 kJ·mol－1，解得Cl—F键的平均键能ECl－F＝172 kJ·mol－1。‎ 易错提醒 13‎ 利用键能计算化学反应的ΔH时，要准确计算每摩尔各物质中含有的共价键的数目。‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．键角决定了分子的结构 B．CH4、CCl4中键长相等，键角不同 C．C==C键的键能是C—C键的键能的两倍 D．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 答案　D 解析　分子结构是由键角和键长共同决定的，A项错；CH4、CCl4分子均为正四面体形，它们的键角相同，键长不等，B项错；C==C双键由一个σ键和一个π键构成，通常而言σ键键能大于π键键能，故C==C键键能应小于C—C键键能的两倍，C项错。‎ ‎2．下列分子最难分裂为原子的是(　　)‎ A．HCl B．HI C．H2S D．PH3‎ 答案　A 解析　元素的电负性越大，元素原子吸引共用电子对的能力越强，键能越大，分子越稳定，分子越难分解，Cl元素的电负性最大，所以HCl最难分裂为原子。‎ ‎3．下列说法中正确的是 (　　)‎ A．在分子中，两个原子间的距离叫键长 B．非极性键的键能大于极性键的键能 C．键能越大，表示该分子越容易受热分解 D．H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，H—I键的键能为297 kJ·mol－1，这可说明HCl分子比HI分子稳定 答案　D 解析　形成共价键的两个原子核间的距离为键长，A项不正确；键能的大小取决于成键原子的电负性，与键的极性无必然联系，B项不正确；键能越大，分子越稳定，C项不正确，D项正确。‎ ‎4．下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)‎ A．N2的化学性质很稳定 13‎ B．稀有气体一般难发生反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．F2比O2更容易与H2反应 答案　B 解析　由于N2分子中存在N≡N键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F键的键能大于H—O键的键能，所以更容易生成HF。‎ ‎5．能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是(　　)‎ A．任意两个B—F键之间的夹角为120°‎ B．B—F键为极性共价键 C．3个BF键的键能相同 D．3个BF键的键长相等 答案　A 解析　BF3分子中键能、键长与分子的空间构型无关，只有键间夹角是120° 决定了BF3分子中的4个原子在同一平面内，A项符合题意。‎ ‎6．某些共价键的键能数据如下表所示(单位：kJ·mol－1)：‎ 共价键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl 键能 ‎436‎ ‎243‎ ‎193‎ ‎431‎ 共价键 I—I N≡N H—O H—N 键能 ‎151‎ ‎945‎ ‎463‎ ‎391‎ ‎(1)由表中所列化学键所形成的分子中，最稳定的是__________，最不稳定的是__________‎ ‎(写化学式)。‎ ‎(2)把1 mol I2(g)分子中化学键断裂为气态原子时，需要________(填“吸收”或“放出”)________ kJ能量。已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH为11 kJ·mol－1，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________ kJ。‎ ‎(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝______________。‎ 答案　(1)N2　I2　(2)吸收　151　299　(3)－183 kJ·mol－1‎ 解析　(1)比较这些共价键键能的数值可知，N≡N键的键能最大，I—I键的键能最小，所以N2分子最稳定，I2分子最不稳定。‎ ‎(2)根据键能的定义可知把1 mol I2(g)分解为I(g)原子需吸收151 kJ能量，根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能知：2EH—I－436 kJ·mol－1－151 kJ·mol－1＝11 kJ·mol－1，EH—I 13‎ ‎＝299 kJ·mol－1。‎ ‎(3)在反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)中，有1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键断裂，共吸收能量436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，形成2 mol H—Cl键共放出能量431 kJ×2＝862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以该反应为放热反应，ΔH＝679 kJ·mol－1－862 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1。‎ ‎[对点训练]‎ 题组1　共价键参数及其应用 ‎1．能够用键能的大小作为主要依据来解释的是(　　)‎ A．常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态 B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是难挥发性酸 C．稀有气体一般难发生化学反应 D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定 答案　D 解析　共价键构成物质的状态与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的原因是它们的价电子已达稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中共价键的键能(945 kJ·mol－1)比O2分子中共价键的键能(498 kJ·mol－1)大，在化学反应中更难断裂。‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子中所含共价键键能越大，键长越短，则分子越稳定 B．只有非金属原子之间才能形成共价键 C．水分子可表示为HOH，分子中键角为180°‎ D．H—O键键能为467 kJ·mol－1，即‎18 g水分子生成H2和O2时，放出能量为(2×467)kJ 答案　A 解析　有些金属与非金属形成的化学键是共价键，B不正确；水分子中两个O—H 键间的夹角为104.5°，其分子结构式虽为H—O—H，但不能表示分子的真正空间构型，C不正确；H—O键的键能是破坏1 mol H—O键所吸收的能量，在H2O分子中有两个H—O键，断开1 mol H2O中化学键应吸收能量(2×467)kJ，而生成H2和O2时需放出能量，故D不正确。‎ ‎3．已知H2、O2、Cl2、N2分子中共价键的键能依次为436 kJ·mol－1、497 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1、946 kJ·mol－1，下列叙述正确的是 (　　)‎ A．NN键键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1‎ B．氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短 13‎ C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的 D．氮分子比氯分子稳定 答案　D 解析　NN键由一个σ键和两个π键构成，NN键为σ键，σ键与π键的键能不相等，A不正确；NN键的键长大于HH键的键长，B不正确；O2中氧原子间是以双键结合的，C不正确；键能越大，分子越稳定，故D正确。‎ ‎4．下列说法中正确的是(　　)‎ A．双原子分子中化学键的键能越大，分子越稳定 B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能 答案　A 解析　在双原子分子中没有键角，故C项错误；当其键能越大，键长越短时，分子越稳定，故A项正确，B项错误；D项中σ键的重叠程度要大于π键的，故σ键的键能要大于π键的键能。‎ ‎5．氰气的化学式为(CN)2，结构式为NCCN，性质与Cl2相似，下列叙述正确的是(　　)‎ A．分子中NC键的键长大于CC键的键长 B．一个(CN)2分子只含有2个σ键和4个π键 C．在一定条件下可发生加成反应 D．不和NaOH溶液反应 答案　C 解析　成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C原子，故NC键的键长小于CC键的键长，A项不正确；NC键中有1个σ键和2个π键，1个(CN)2分子中含有4个π键，1个C—C σ键、2个C—N σ键，故σ键有3个，B项不正确；π键易断裂而发生加成反应，C项正确；(CN)2与Cl2性质相似，可与NaOH溶液反应，D项不正确。‎ ‎6．从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：‎ ‎　　O—O键 数据　　‎ O O O2‎ O 键长/10－‎‎12m ‎149‎ ‎128‎ ‎121‎ ‎112‎ 键能/kJ·mol－1‎ x y z＝498‎ w＝628‎ 13‎ 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x；该规律性是(　　)‎ A．成键的电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 答案　B 解析　研究表中数据发现，O2与O的键能大者键长短。按此规律，O中O—O键键长比O中的长，所以键能要小。键长由短到长的顺序为Oz>y>x。‎ 题组2　键能与反应热 ‎7．已知H—H键键能为436 kJ·mol－1，H—N键键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H22NH3,1 mol N2与足量H2反应放出的热量为92.4 kJ·mol－1，则N≡N键的键能是(　　)‎ A．431 kJ·mol－1 B．945.6 kJ·mol－1‎ C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1‎ 答案　B 解析　本题与化学反应方程式有关，N≡N、H—H键的断裂需要吸收能量，而N—H键的形成要放出能量，根据能量守恒可得如下关系式：Q＋436 kJ·mol－1×3－391 kJ·mol－1×6＝－92.4 kJ·mol－1，解得Q＝945.6 kJ·mol－1。‎ ‎8.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键 C．N4分子中NN键角为109.5°‎ D．1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 答案　B 解析　N4是由N原子形成的单质，A项不正确；N4分子中N与N形成非极性键，B项正确；N4是正四面体结构，键角为60°，C项不正确；1 mol N4转变为N2放出的热量为2×942 kJ－6×167 kJ＝882 kJ。‎ 13‎ ‎9．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(单位：kJ·mol－1)：P—P：198、P—O：360、O==O：498，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6的反应热ΔH为(　　)‎ A．－1 638 kJ·mol－1 B．1 638 kJ·mol－1‎ C．－126 kJ·mol－1 D．126 kJ·mol－1‎ 答案　A 解析　由各物质的分子结构知：1 mol P4含6 mol P—P键，3 mol O2含3 mol O==O键，1 mol P4O6含12 mol P—O键，故ΔH＝(198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3)－360 kJ·mol－1×12＝－1 638 kJ·mol－1。‎ ‎10．关于乙烯分子结构的说法中，错误的是(　　)‎ A．每个碳原子形成3个σ键和1个π键 B．乙烯分子中含有极性键和非极性键 C．乙烯分子中碳碳双键的键长比乙烷分子中碳碳单键的键长短 D．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍 答案　D 解析　乙烯的结构简式是CH2==CH2，每个碳原子分别与2个氢原子形成了2个σ键，2个碳原子之间形成1个σ键和1个π键，即每个碳原子形成3个σ键和1个π键，A项正确；碳碳双键是非极性键，而C—H键是极性键，B项正确；碳碳双键之间有2对共用电子，而碳碳单键之间有1对共用电子，显然前者中2个碳原子之间的作用力大，键长短，C项正确；乙烯分子中碳碳双键的键能不等于乙烷分子中碳碳单键的键能的2倍，而是比2倍略小，D项错误。‎ ‎11．(2017·河南洛阳名校联考)三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒、分子结构之一如图所示，已知其燃烧热ΔH＝－3 677 kJ·mol－1(磷元素被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是(　　)‎ A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构 B．P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价 C．热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1‎ 13‎ D．分子中存在极性键与非极性键 答案　B 解析　因P原子最外层有5个电子，S原子最外层有6个电子，由图可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2个共价键，即分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A项正确；由图可知，有1个P与3个S形成3个共价键，其他3个P分别与1个S形成1个共价键，则P4S3中P有＋3、＋1两种化合价，S为－2价，B项错误；1 mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1，C项正确；由图可知，P—P键为非极性键，P—S键为极性键，D项正确。‎ ‎12．(2017·河南鹤壁高中高二月考)六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　)‎ A．六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构 B．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键 D．S—F键是σ键，且键长、键能都相等 答案　D 解析　根据题图知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A错误；六氟化硫中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失去电子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫，B错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，D正确。‎ ‎[综合强化]‎ ‎13．某些化学键的键能如下表(单位：kJ·mol－1)：‎ 共价键 H—H Br—Br I—I Cl—Cl H—Cl H—I H—Br H—F 键能 ‎436‎ ‎193‎ ‎151‎ ‎243‎ ‎431‎ ‎297‎ ‎363‎ ‎565‎ 根据表中数据回答问题：‎ ‎(1)下列物质本身具有的能量最低的是________(填字母，下同)。‎ A．H2 B．Cl‎2 C．Br2 D．I2‎ 13‎ ‎(2)下列氢化物中，最稳定的是________。‎ A．HF B．HCl C．HBr D．HI ‎(3)X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反应是___________(填“吸热”或“ 放热”)反应。‎ ‎(4)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为________kJ。‎ ‎(5)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________(填字母)。‎ a．Cl2>Br2>I2‎ b．I2>Br2>Cl2‎ 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中放热________。‎ 答案　(1)A　(2)A　(3)放热　(4)183　(5)a　多 解析　能量越低越稳定，破坏其中的化学键需要的能量就越多，形成其中的键时放出的能量也越多。ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。‎ ‎14．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：‎ 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等 Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积 Z Z和Y同周期，Z的电负性大于Y W W的一种核素的质量数为63，中子数为34‎ ‎(1)Y位于元素周期表第______周期______族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是__________(写化学式)。‎ ‎(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在______个σ键。在H—Y，H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是_________。‎ ‎(3)W的基态原子核外电子排布式是__________________________________________。‎ 答案　(1)3　ⅥA　HClO4　(2)2　H—Cl　H—S　(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)‎ 解析　由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式：1s22s22p2，为碳元素；Y为硫元素；Z为氯元素；W为铜元素。‎ ‎(1)硫元素位于元素周期表第3周期ⅥA族。(2)XY2为CS2，结构式为S===C===S, 存在2个σ键；H—Y键为H—S键，H—Z键为H—Cl键，S元素的非金属性弱于Cl元素，原子半径S＞Cl，所以键的极性较强的是H—Cl键，键长较长的为H—S键。(3)Cu原子的核外电子数为29,3d电子层全充满状态比较稳定，故基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。‎ ‎15．氮是地球上极为丰富的元素。‎ ‎(1)Li3N晶体中氮以N3－形式存在，基态N3－的电子排布式为____________________。‎ 13‎ ‎(2)NH3为三角锥形分子，N—H键键能的含义是______(填字母)。‎ a．由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 b．把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量 c．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量 d．形成1个N—H键所放出的能量 ‎(3)N≡N键的键能为945 kJ·mol－1，N—N单键的键能为247 kJ·mol－1，计算说明N2中的________(填“σ”或“π”，下同)键比________键稳定。‎ ‎(4)计算反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl(EN－H＝391 kJ·mol－1，EH－Cl＝432 kJ·mol－1，ECl－Cl＝243 kJ·mol－1，EN≡N＝945 kJ·mol－1)的反应热ΔH＝______ kJ·mol－1。‎ 答案　(1)1s22s22p6　(2)c　(3)π　σ　(4)－462‎ 解析　(1)由Li3N晶体中氮以N3－形式存在，则N3－的最外层应达到8电子，即电子排布式为1s22s22p6。‎ ‎(2)N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。‎ ‎(3)N≡N键中有两个π键和一个σ键，而N—N键为σ键，键能为247 kJ·mol－1，由N≡N的键能为945 kJ·mol－1，则π键键能为＝349 kJ·mol－1。‎ ‎(4)ΔH＝3ECl－Cl＋6EN－H－EN≡N－6EH－Cl＝3×243 kJ·mol－1＋6×391 kJ·mol－1－945 kJ·mol－1－6×432 kJ·mol－1＝－462 kJ·mol－1。‎ 13‎